(7.2.4)-第二节第2小节 种子的清选分级

第二小节种子的清选分级利用不同种子和杂质的物理特性差异，将各种子和杂质进行分离。一、清选分级原理第二节种子的加工根据粮粒与杂质间物理特性的差别，清选的基本方法主要有:筛选法（宽度、厚度、长度的不同)、比重分选法（相对密度的不同)、风选法（空气动力学特性的不同)、磁选法（导磁性的不同)、色选法（色泽的不同)等。（一）筛选法l=length;a=thickness;b=widthl>b>a扁长形，水稻，小麦l>b=a圆柱形，小豆l=b>a扁圆形，野豌豆，扁豆l=b=a球形，豌豆筛选法：利用被筛理物料的粒度之间（宽度、厚的受力分析度、长度）存在差别，借助筛孔分离杂质或将物料进行分级的方法。物料经过筛孔后，凡是留存在筛面上未穿过筛孔的物料称为筛上物，穿过筛孔的物料称为筛下物。1.按种子宽度分离——用圆孔筛圆孔筛的直径：小于种子长度，大于种子厚度。为什么？因筛面上的种子层有一定的厚度，当筛子运动时有垂直方向的分量，种子可以竖起来通过筛孔，这说明筛孔对种子的长度没有限制作用；另外，又因种子的厚度小于宽度，故筛孔对种子厚度也没有限制作用。对圆孔筛来说，只限制种子的宽度注意：种粒过长，如种粒长度>筛子直径2倍，若仅作水平运动，种粒不易竖直通过筛孔，需要带垂直振动。2.按种子厚度分离——长孔筛长孔筛有长和宽二个度量。为什么长孔筛能按种子厚度分离？筛孔的长度大于种子的长度，约2倍左右，所以，种子的长度没有限制作用。种子的宽度大于厚度，种子可以侧立起来以厚度的方向从筛孔落下，所以种子宽度没有限制作用。这种筛子工作时，只需使种子侧立，不需竖起，种子作平移运动即可。当筛子作平行运动时，种子厚度>筛孔宽度的留在筛面上；<筛孔宽度的落在筛面下。3.按种子长度分离——用窝眼筒筛圆窝眼筒是用金属板制成的内壁上带有圆形窝眼的圆筒，可水平或倾斜放置。分选时选用一定的旋转速度将长短不同的种子分离。窝眼筒转速不能太快，30－45转/分钟！窝眼筒实验设备方法：将一些长度不同的种子，放在钻有窝眼的平板上。窝眼直径要大于短粒种子长度,小于长粒种子长度，这样短粒种子落入窝眼内，长粒种子则不能。逐渐提高平板一端，长粒种子的重心随着发生位移，由于重力作用而下落，而短粒种子则下落较迟。种子的长、宽、厚3种外形大小尺寸，相同品种的种子间有差异，种子与杂质之间也有差异，当本品种与混入的其他品种间的3种外形尺寸的其中之一差异比较明显时，即可按该尺寸进行清选。（二）比重（相对密度）分选法基本原理：根据物料之间相对密度、容重、摩擦系数以及悬浮速度等物理性质的不同，利用它们在运动过程中产生的自动分级现象，借助适当的工作面进行分选除杂。所以，粒度相近而相对密度、摩擦系数及悬浮速度等方面相差较大的物料有较好的分选效果。干法比重分选：是以空气为分选介质，利用物料之间的相对密度、容重、表面摩擦系数以及悬浮速度的不同进行分选。分类：依照所使用介质的不同，分为干法和湿法。湿法比重分选：是以水为分选介质，利用物料之间相对密度、沉淀速度等不同进行分选。种子比重分选的前提就是种子分层，只有物料充分分层，才能使不同密度的种粒分离。当需要分离的种子密度差异较小时，物料分层困难。重力精选GravitySeparator（最早用于采金）

振动和气流均使密度大的颗粒沉于底层，密度小的颗粒处于上层；当粒径相同而密度不同时0201种子在机械振动作用或气流作用下，按密度、粒径等物理特性的差异，在垂直方向自动调整位置，形成有序排列。当密度相同而粒径不同时气流作用使粒径大的分布在底层，粒径小的颗粒分布于上层；振动作用使粒径大的分布在上层，粒径小的颗粒分布于下层。（三）风选法原理：依据气流对种子和杂质产生的阻力不同进行分离根据空气动力学原理进行分离按照气流的运动方向，风选形式可分为：风选形式垂直气流风选、水平气流风选、倾斜气流风选和种子抛扔。图种粒受力示意图如果种子处在上升的气流中：当P>G时，种粒向上运动；当P<G时，种粒向下运动；当P=G时，种粒悬浮在空气中气流的速度等于飘浮速度Vp。种子与相对运动时受到的作用力可以用下列公式表示：k-阻力系数ƿ-空气密度（kg/m³）F-最大迎风面积（㎡）v-种子对气流的相对运动速度（m/s）1.垂直气流风选飘浮速度（也称临界速度）：指该物体在垂直上升气流作用下，当气流对物体的作用力等于该物体本身的重力而使物体保持飘浮状态时气流所具有的速度。图种粒受力示意图（1）飘浮速度（2）气流清选原理飘浮速度分布无重叠或仅有少量重叠部分，可利用风选；飘浮速度重叠量大，风选效果差或无法分选。利用气流速度低于种子飘浮速度高于种子中轻杂物飘浮速度，使轻杂顺气流运动，而种子落下，从而达到分离目的。物料飘浮速度m/s物料飘浮速度m/s籼稻7.9-9.0籼米8.1-9.6粳稻7.7-9.5粳米11.3-12.6谷壳2.8-3.5颖壳0.6-5.0稗草（有芒）3.0-4.5稗草（无芒）5.0-6.0并肩石10-15轻质杂草4.5-5.6小麦8.4-10.3麦壳1.0-1.5麦穗5.0-7.0小麦瘦秕粒5.5-7.6麦颖壳及碎茎秆0.67-3.10燕麦颖壳及碎茎秆0.7-3.9玉米11-12.2绿豆11-12.2赤豆11.8-12.5豌豆12.5-13.8燕麦种子8.4如籼稻种子与籼米之间，它们的Vp重叠量大，则用风选很难将其，稻谷与稗子、茎秆及颖壳之间Vp无重叠，则可用风选将它们分开。表几种不同物料飘浮速度2.水平气流风选倾斜气流风选与水平气流风选的原理基本相同。但效果比水平气流好。3.倾斜气流风选4.种子抛扔一种带式扬场机，种子由喂料斗落到传送带，物料借助惯性向前抛，轻杂质和轻种子落在近处，重种子落在远处。⑴利用固定斜面进行分离种子与杂质的表面特性(光滑或粗糙)差异，故其在斜面上运动速度和轨迹不同，分离出异形杂质。（四）按种子的力学特性分离1、据摩擦特性⑵利用回转倾斜面进行分离主要用于豆类中剔除石块和泥块，未成熟和破损的种子分离。2、据种子的弹性特性如大豆种子混入水稻和麦类种子，或饱满大豆种子中混入压伤压扁粒。由于大豆饱满种子弹力大，跳跃能力较大，弹跳得较远，而混入的水稻、麦类和压扁种粒弹力较小，跳跃距离也小。当这类种子沿着弹力螺旋分离器滑道下流时，饱满大豆种子跳跃到外面滑道，进入弹力大部分的种子盛接盘，而水稻、麦类或压扁种粒跳跃入内滑道，滑入弹力小部分的盛接盘，得以分离。Spiralseparator螺旋分离器

（五）按种子的光、电、磁特性1、据种子光电特性分选光电分选机是按照种子光反射特性的差异，通过光电转换装置进行精选作业的。要求被分选的不良种子，如不够饱满、过分发酵处理、老化、病菌侵染等在种皮颜色上与好种子有所不同。由于不同颜色的种皮会产生不同的反射光，光电分选机可以预设目标光谱。当种子的反射光不同于标准光色时，即产生信号，这种种子就从混合群体中被排斥落入另一个管道而分离。2、静电特性进行分选静电分选是利用物料间存在电特性差异，如导电能力、摩擦带电特性等以及种子发芽能力的特性，可解决机械分选不能进一步突破的问题。一般情况下，种子不带负电。种子劣变后，种子负电性增加，因此带负电性高的种子活力低，而不带负电或带负电低的种子活力高。当种子混合样品通过静电分离器的电场时，凡是带负电的种子被正极吸引到一边而落下，得以剔出低活力种子，达到选出高活力种子的目的。

3、利用磁力